Стабилизатор напряжения постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК G05F1/58 

Изобретение относится к электротехнике и радиоэлектронике и может быть использовано в различных устройствах электропитания радиоэлектронной аппарату .

Известен стабилизатор напряжения параллельного .

Недостатком этого стабилизатора напряжения является низкая нгьдежность и малый срок службы.

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий параллельныйрегулирующий транзистор, подключенный эмиттером к выходному выводу, а коллектором через балластный резистор - к общей шине, измерительноусилительный узел обратной связи, подключенный относительно общей шины входом к выходног/jy выводу, а выходом - к управляющему входу регулирующего транзистора, силовой токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, включенный последовательно в силовую шину между входным и выходным выводги и, вспомогательный токостабилизирукяций двухполюсник на транзисторе, вк.люченный в цепь смещения силового токостабилизирующего двухполюсника, при этом эмиттер транзистора вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника через соответствующий токоограничительный резистор подк.гаочен к общей шине 2.

Недостатком известного стабилизатора напряжения является низкая надежность и низкие энергетические показатели.

10

. Целью изобретения является повышение надежности и энергетических показателей в режиме минимального тока нагрузки и холостого хода.

Поставленная цель достигается тем,

15 что в стабилизатор напряжения постоянного тока введен разделительный диод, включенный между эмиттером транзистора вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника и кол20лектором регулирующего транзистора.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема стабилизатора напряжения постоянного тока.

Стабилизатор напряжения содержит

25 регулирующий транзистор 1, включенный последовательно с балластным резистором 2 параллельно нагрузке 3, измерительно-усилительный узел обратной связи, состоящим из усилителя

30 4 постоянного тока с опорным источниКОМ 5 и выходным делителем 6, силовой токостабилизирующий двухполюсник 7, включающий в себя транзистор 8, включенный последовательно в сило вую шину вспомогательный токостабилизируквдий .двухполюсник 9, включающий в себя транзистор 10 и токоограничительный резистор 11, включенный в цепь смещения силового токостабили зируюадего двухполюсника 7, разделительный диод 12, анод которого подключен к эмиттеру транзистора 10 вспомогательного токостабилизирующе го двухполюсника 9, а катод соединен с общей точкой коллектора регулирующего транзистора 1, соединенног последовательно с резистором 2. Стабилизатор работает следующим образом. При номинальном токе нагрузки и заданных пределах изменения его диод 12 закрыт и стабилизатор напряжения работает по схеме стабилизатора напряжения параллельного типа. При изменении тока нагрузки 3 в сторону уменьшения возрастает напря жение на нагрузке 3 и часть выходно го напряжения с делителя б в виде сигнала рассогласования передается на вход усилителя постоянного тока 4, к которому подключен источник 5 опорного напряжения. Сигнал рассогласования, усиленный усилителем 4 постоянного тока, поступает на базу {эегулирующаго транзистора 1, при 3tOM возрастает его коллекторный то и увеличивается падение напряжения на резисторе 2 до порогового значения. Диод 12 открывается, при этом увеличиваются ток через резистор 11 и падение напряжения на нем, а такж уменьшается разность потенциалов на базо-эмиттерном переходе транзистор 10, что влечет за собой уменьшение тока коллектора транзистора 10. В результате этого уменьшается положи тельный потенциал базы транзистора силового .токостабилизирующего двухполюсника 7, что приводит к увеличению сопротивления эмиттер - коллектор транзистора 8, а следователь но - уменьшение тока коллектора это го транзистора на величину пропорционально изменению сопротивления нагрузки 3 (соответствующей изменению тока нагрузки 3), а выходное на пряжение с заданной точностью сохра няет свое перноначалькое значение. При уменьшении тока нагрузки 3 д полного снятия его происходит дальнейшее уменьшение положительного по тенциала базы транзистора 8 и соответственно увеличение сопротивления эмиттер - коллектор этого транзисто ра. При этом напряжение на нагрузке не изменяется благодаря замкнутой петле диод 12. При уменьшении тока нагрузки ниже порогового уровня, транзистор 8 силового двухполюсника 7 работает как регулирукядий транзистор, а при увели 1ении тока нагрузки выше порогового уровня он работает как силовой токостабилизирующий двухполюсник. Таким образом, при уменьшении тока нагрузки открывается диод 12, в результате чего стабилизатор напряжения параллельного типа автоматически преобразуется в стабилизатор напряжения последовательного типа. Пороговый уровень (оптимальный ток нагрузкиj, при котором осуществляется автоматическое преобразование стабилизатора параллельного типа в стабилизатор последовательного типа, определяется величиной резистора 2 . Введенный разделительный диод позволяет автоматически создать два устойчивых состояния работы стабилизатора напряжения, которые определяются порогом срабатывания при определенном значении тока нагрузки. При токе нагрузки О гр / табилкэатор работает как стабилизатор напряжения параллельного типа, а приЭщ,,„, стабилизатор напряжения последовательного типа, сохраняет все преимущества обоих типов стабилизатора, повышая одновременно надежность и энергетические показатели. Формула изобретения Стабилизатор напряжения постоянного тока, содержащий параллельный регулирующий транзистор, подключенный эмиттером к выходному выводу, а коллектором через балластный резистор к общей шине, измерительно-усилительный узел обратной связи, подключенный относительно общей шины входом к выходному выводу, а выходом - к управляющему входу регулирующего транзистора, силовой токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, включенный последовательно в силовую шину между входным и выходным выводами, вспомогательный токостабилизирующий двухполюсник на транзисторе, включенный в цепь смещения силового токостабилизирующего двухполюсника, при этсми эмиттер транзистора вспомогательного токостабилизирующего двухполюсника через соответствующий токоограничительный резистор подключен к общей шине, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и энергетических показателей в режиме минимального тока Нагрузки и холостого хода, в него введен разделительный диод, включенный между эмиттером транзистора вспомогатель ного токостабилиз ирующего двухполюсника и коллектором регулирующего транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Назаров С.В. Транзисторные стабилизаторы напряжения. М,, Энергия, 1980, с. 44-48.

2. Краус Л.А. и др. Проектирование стабилизированных источников электропитания радиоэлектронной аппаратуры, М., Энергия, 1980, с. 110-117.

- Ог :-:-7ГТ1 I